ニコメディアは並立皇帝リキニウスがコンスタンティヌス1世に324年のクリュソポリスの戦い（現：ユスキュダル）で敗れるまでローマ帝国の東の（そして上級の）首都であった。コンスタンティヌス1世はビュザンティオン（コンスタンティノープルと改称された）に新たな都市を建設した後も、ニコメディアを拠点していた。彼は337年にニコメディア近くの離宮で死亡した。コンスタンティノープルはその後、ビザンツ帝国（東ローマ帝国）の首都の地位を確固たるものとしていくが、ニコメディアはコンスタンティノープルに繋がるアジアの交通路の収束地点という立地によって、その後も重要性を維持し続けた。しかし、358年8月24日の大地震とそれに続く火災がニコメディアの大部分を破壊した。ニコメディアはより小規模な都市として再建された。6世紀、皇帝ユスティニアヌス1世の下で、新たな公共建築群が建設されニコメディアは拡張された。首都コンスタンティノープルへと続く街道上に位置するこの都市は主要な軍事拠点であり続け、イスラーム勢力に対するビザンツ帝国の遠征において重要な役割を果たした。451年、現地の主教座はコンスタンティノープル総主教庁管轄下の府主教座に昇格した。このニコメディア府主教座はNotitiae Episcopatuumにおいてコンスタンティノープル総主教庁に属する府主教座の中で序列第7位とされていた。8世紀、皇帝コンスタンティノス5世は746年から747年にかけてコンスタンティノープルでペストが流行して首都にいられなくなった際、しばらくの間ニコメディアに宮廷を置いていた。840年代から、ニコメディアはテマ・テマ・オプティマトイの首都となった。この頃までに、古い海岸部の町の大部分が放棄されており、ペルシア人地理学者イブン・フルダーズベはニコメディアが廃墟の中にあり居住地は丘上の城塞部に限られていると説明している。1080年代、ニコメディアはアレクシオス1世コムネノスによるセルジューク朝に対する遠征で重要な軍事拠点として機能し、第1回十字軍と第2回十字軍がこの都市で宿営した。ニコメディアは1204年のコンスタンティノープル陥落の後、一時ラテン帝国の支配下に入った。1206年の後半、セネスカルのティエリー・ド・ルースがここに拠点を築き、聖ソフィア教会を要塞に転用した。しかし、この拠点はニカイア皇帝テオドロス1世ラスカリスによって絶え間ない襲撃を受け、この襲撃の中でド・ルースはニカイア兵によって捕らえられた。1207年の夏までにラテン皇帝アンリはド・ルースおよびテオドロス1世によって捕らえられていたその他の虜囚と引き換えにニコメディアを退去することに同意した。この後、ニコメディアは1世紀以上の間ビザンツ帝国の支配下に残留したが、1302年のバフェウスの戦いでの敗北の後には急成長するオスマン君侯国によって脅かされるようになった。ニコメディアは1304年と1330年の2度、オスマン帝国によって包囲され封鎖された。そして最終的に1337年にその軍門に下った。
音楽一家に生まれる。祖父フレデリックはチェリストで、祖母ジュリエットは歌手。父エルネストはオペラ作曲家で、パリ音楽院でローマ大賞音楽部門に輝いた経歴を持つ。のち母校で声楽教師を務めた。母ライサは旧姓ムィシェツカヤといい、ロシアの公爵令嬢だった。結婚するまでエルネストとはパリ音楽院で師弟関係にあった。著名な音楽教師ナディア・ブーランジェはリリの姉である。ブーランジェ夫妻の子供のうち健康で長寿を保ったのは第2子ナディアだけで、長女は生後まもなく急死、リリ自身も臓器に障害があって医師に短命を予告されていた。にもかかわらず2歳で神童ぶりを発揮し、家族によって英才教育をほどこされた。語学力と並んで楽器の演奏能力、とりわけ初見演奏に秀で、ピアノ、ヴァイオリン、チェロ、ハープを得意とした。4歳の時から姉にくっつきパリ音楽院の講座にもぐり込み、音楽の知識を吸収。長じてリリ自身も正式の学生となり、オルガンをルイ・ヴィエルヌに師事しながら、音楽理論と作曲を最初は姉ナディアに、次いでポール・ヴィダルやジョルジュ・コサード、フォーレに学ぶ。フォーレはブーランジェ姉妹の父で同僚のエルネストと親しく、リリのことを幼児期から可愛がり、歌曲の楽譜をブーランジェ家に持ち込んでは、リリに演奏させていたという。1899年にエルネストが他界してからは、フォーレはブーランジェ姉妹にとって、父親代わりの役目も果たしていたようだ。1913年にカンタータ『ファウストとエレーヌ』（Faust et Hélène）でローマ大賞を受賞した。これは、4度の受験の末に断念した、姉ナディアの苦渋と屈辱をリリが代わって雪いだ面もあり、一方ナディアも妹の力作を手引きしたようである。リリ・ブーランジェの作品は、色彩的な和声と楽器法、歌詞への巧みな曲付けで名高い。また、幼くして老齢の父親の死を体験し、自らも常に死の影に脅かされていたことから、喪失感や不安、悲哀の感情も彼女の作品を特徴づけている。彼女の作品には、フォーレやドビュッシーへの理解が見受けられ、彼女の独創的な作品は、少なくともアルテュール・オネゲルに影響を及ぼした。免疫系が冒される気管支肺炎を2歳で発症したのに始まり、ついには腸結核（現在では「クローン病」と呼ばれる）を併発して24歳で若い命を散らすまで、リリの生活と活動は宿痾に苛まれ続けた。旅行を愛し、ローマ大賞受賞後にイタリアでいくつかの作品を完成させたほどだったが、健康の衰えのために帰国を余儀なくされた（一説には、リリの看護と世話のために付添い人が同行することを、留学先の施設管理者が理解しなかったためといわれる）。帰国後は、病身をなげうって、第一次世界大戦に従軍するフランス人兵士を支援するため、姉ナディアとともに文字通りに砕身粉骨した。リリは最晩年も未完成の作品を仕上げるのに尽力したため、音楽的にみのり豊かな時期を迎えることができた。しかし、一生のうちの大半を費やした、メーテルランク原作のオペラ『マレーヌ姫』は完成させることができなかった。リリはアルカションで絶筆の「ピエ・イェズ」を口伝筆記で完成させた後、昏倒して永眠した。亡骸はパリのモンマルトル墓地に埋葬されている。フルート奏者林リリ子（作曲家林光の従姉）の名はブーランジェにちなんでおり、さらにフラウト・トラヴェルソ奏者の前田りり子は林の名にあやかっていると言われる。フランスの天文学者ヴェニアミン・ジェコフスキーが1927年に発見した小惑星リリトは、ブーランジェの名前にちなんで命名された。